(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体部位から容積脈波に関する情報を検出する生体情報検出装置において、
板状又は柱状をなし、その側端面から入射した光を上面から面発光させる第１の光学部材と、
板状又は柱状をなし、前記第１の光学部材の側面に隣接しかつ受光用の上面が前記第１の光学部材の面発光用の上面とほぼ同一平面を形成する状態に配置され、前記第１及び第２の光学部材の上面に生体部位が接触したとき、第１の光学部材の上面から面発光された光の前記生体部位による乱反射光のうち前記受光用の上面から入射した光を側端面に導いて出射する第２の光学部材と、
前記第２の光学部材の側端面から出射された光を受光し、その受光量に応じた受光信号を出力する受光素子と、
前記受光素子から出力された受光信号をもとに、前記第１及び第２の光学部材の上面に生体部位が接触したときに発生する前記受光量の変化を検出し、この検出された受光量の変化を表す情報を前記生体部位の容積脈波を表す情報として出力する信号処理部と
を具備することを特徴とする生体情報検出装置。
【請求項２】
前記第１の光学部材内にその側端面から光を入射する発光素子を、さらに具備することを特徴とする請求項１記載の生体情報検出装置。
【請求項３】
前記第２の光学部材の側端面と前記受光素子との間に配置され、前記第２の光学部材の側端面から出射する光を集光して前記受光素子に受光させる集光光学系を、さらに具備することを特徴とする請求項１又は２記載の生体情報検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばユーザの健康状態の診断やユーザ本人の属性判定のために、当該ユーザの生体情報を検出する生体情報検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体情報には脈拍、脈波、血流、血圧等があるが、このうち末梢動脈の容積変化を示す波形である容積脈波が注目されている。容積脈波は、人間に関する様々な有益な情報が得られる可能性があることから、動脈の硬化度合や精神的ストレスの検出等といった医学診断分野に留まらず、それ以外にも種々の分野への適用が検討されている。
【０００３】
例えば、テレビジョン装置やビデオ機器、ＳＴＢ（Set Top Box）のリモートコントローラに代表される操作端末をユーザが操作した際に、当該ユーザの容積脈波からユーザの属性を判定し、その判定結果に基づいて当該ユーザに適したコンテンツ等を選択し配信するシステムが提案されている。
【０００４】
容積脈波を取得するための手法としては、指先や耳朶といった末梢動脈が存在する生体部位の近辺に受光素子を配置し、自然光や発光素子により生体部位に照射した光のうち、生体部位内部の末梢動脈中に存在するヘモグロビンに吸収されず生体部位外に散乱する光量の変化を受光素子により計測することにより、末梢動脈中の容積変化を計測する手法が一般的である（例えば、特許文献１を参照。）。  
ところが、このような特許文献１に記載された手法では、受光素子の設置位置に指先等の生体部位を意識的に置くというような明示的な位置合わせを行う必要があるため、ユーザの本来の行動を妨げてしまうことになり、操作上のユーザビリティを低下させ好ましくない。
【０００５】
一方、このような明示的な位置合わせの必要性を緩和するための手法も提案されている。この手法は、例えば発光素子と受光素子を使用する従来の一般的な末梢動脈中の容積変化計測装置に発光板と受光板という２枚の光学部材を追加することで、生体部位が接触する位置に依らない赤外光の照射と散乱光の受光を実現している（例えば、非特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２５９９１２号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】千明裕、前田篤彦、小林稔：“脈波を取得可能な面センシング技術の実装と評価”、情報処理学会  インタラクション２０１１、2011/03/03
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、非特許文献１に記載された手法には大きく三つの解決すべき課題がある。  
すなわち、一つ目の課題は受光素子の飽和である。この手法は、発光板と受光板とを上下に重ねた構成となっているため、発光板から面発光された光のうち、受光板を透過して生体部位に照射される光以外に、受光板内部で内部全反射を繰り返してそのまま受光素子で受光される直接光が発生する。このような直接光の光量が大きい場合には、受光素子を飽和させてしまう。
【０００９】
二つ目の課題は、発光板と受光板を上下に重ねることによる厚みの増加である。発光板及び受光板の厚みは一般的に普及している発光素子及び受光素子のサイズに合わせて設計する必要がある。例えば、発光素子及び受光素子のサイズが１〜２mmであったとすれば、発光板及び受光板の厚みはこの値を２倍した２〜４mm程度となるように設計される。この発光板及び受光板の厚みは、ＳＴＢのリモートコントローラ等のような小型電子機器にその構成を大きく変えることなく搭載しようとした場合に、当該小型電子機器の大型化を招く。
【００１０】
三つ目の問題としては、発光板から面発光された光が受光板を透過する際に生じる減衰である。この減衰は、例えばアクリル樹脂では透過率が９０％であるため１０％にもなる。生体部位中の血流量を安定的に計測するためには十分な光量が必要である。したがって、減衰分の光量を補うためには発光素子に対してより大きな電流を流す必要があり、その結果消費電力の増加を招く。
【００１１】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、測定位置への生体部位の位置合わせの制約を大幅に軽減してユーザの操作上の負担を減らし、しかも生体部位に対し十分なセンサ光量を照射できるようにすると共に、受光素子の飽和を防止し、さらに構成の小型化を可能にした生体情報検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するためにこの発明の１つの観点は、生体部位から容積脈波に関する情報を検出する生体情報検出装置において、第１及び第２の光学部材と、受光素子と、信号処理部とを具備する。第１及び第２の光学部材は何れも板状又は柱状をなし、このうち第１の光学部材はその側端面から入射した光を上面から面発光させる。第２の光学部材は、上記第１の光学部材の側面に隣接しかつ受光用の上面が第１の光学部材の面発光用の上面とほぼ同一平面を形成するように配置される。そして、第１及び第２の光学部材の上面に生体部位が接触したとき、第１の光学部材の上面から面発光された光の上記生体部位による乱反射光を、上記受光用の上面から取り込んで側端面に導き出射する。受光素子は、上記第２の光学部材の側端面から出射された光を受光し、その受光量に応じた受光信号を出力する。信号処理部は、上記受光素子から出力された受光信号をもとに、上記第１及び第２の光学部材の上面に生体部位が接触したときに発生する上記受光量の変化を検出し、この検出された受光量の変化を表す情報を上記生体部位の容積脈波を表す情報として出力する。
【００１３】
したがって、この発明の１つの観点によれば次のような効果が奏せられる。  
すなわち、第１及び第２の光学部材は横方向に並べて配置される。このため、第１の光学部材の上面から面発光された光が第２の光学部材に直接入射されて受光素子に導かれることはなくなり、これにより受光素子が飽和する不具合を防止することができる。また、第１及び第２の光学部材は上下に重ねて配置されないので、光学部材の厚みが増加することもない。さらに、生体部位は第１の光学部材の上面に直接接触する。このため、第１の光学部材の上面から面発光された光は減衰することなく生体部位に直接照射されることになる。したがって、発光素子の駆動電流を増加させることなく生体部位に対し血流量を安定的に計測する上で十分な光量を照射することが可能となり、これにより計測精度を高めることが可能となる。
【００１４】
この発明の１つの観点は以下のような種々態様を備えることも特徴とする。  
第１の態様は、上記第１の光学部材内にその側端面から光を入射する発光素子をさらに具備するようにしたものである。このようにすると、自然光や室内光では十分な受光量が得られない場合でも、常に高精度で安定した測定を行うことができる。
【００１５】
第２の態様は、第２の光学部材の側端面と受光素子との間に集光光学系を配置し、第２の光学部材の側端面から出射する光を集光光学系により集光して受光素子に受光させるようにしたものである。このようにすると、第２の光学部材から出射される光を効率良く受光することができ、これにより測定精度を高めることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
すなわちこの発明の１つの観点によれば、測定位置への生体部位の位置合わせの制約を大幅に軽減してユーザの操作上の負担を減らし、しかも生体部位に対し十分なセンサ光量を照射できるようにすると共に、受光素子の飽和を防止し、さらに構成の小型化を可能にした生体情報検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の第１の実施形態に係わる生体情報検出装置の構成を示す図。
【図２】図１に示した生体情報検出装置で使用される光検出ユニットの平面図。
【図３】図１に示した生体情報検出装置で使用される光検出ユニットの発光板の動作説明に使用するための図。
【図４】図１に示した生体情報検出装置で使用される光検出ユニットの受光板の動作説明に使用するための図。
【図５】この発明の第２の実施形態に係わる生体情報検出装置で使用される光検出ユニットの構成を示す図。
【図６】この発明の第３の実施形態に係わる生体情報検出装置で使用される光検出ユニットの構成を示す図。
【図７】この発明の第４の実施形態に係わる生体情報検出装置で使用される光検出ユニットの構成を示す図。
【図８】この発明の第５の実施形態に係わる生体情報検出装置で使用される光検出ユニットの構成を示す図。
【図９】この発明の第６の実施形態に係わる生体情報検出装置で使用される光検出ユニットの構成を示す図。
【図１０】この発明の第７の実施形態に係わる生体情報検出装置で使用される光検出ユニットの要部構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照してこの発明に係わる種々実施形態を説明する。  
［第１の実施形態］
図１は、この発明の第１の実施形態に係わる生体情報検出装置の構成を示す図である。この生体情報検出装置は、光検出ユニット１００と、信号処理ユニット２００とから構成される。
【００１９】
光検出ユニット１００は、短冊状をなす長方形に成形された発光板１と、同様に短冊状をなす長方形に成形された例えばプリズムからなる受光板２とを備える。これらの発光板１及び受光板２は、その一方の側面同士が接触しかつ上面１ｂ，２ｂが同一面を形成するように配置される。すなわち、水平方向に並べられた状態で配置される。発光板１及び受光板２の各上面１ｂ，２ｂは、測定対象物である生体部位７を接触させるセンサ面として機能する。
【００２０】
発光板１及び受光板２は、後述する発光素子３から発光されるセンサ光５に対して透明で、空気よりも高い屈折率を持つことが望ましく、一例としてはアクリル樹脂（屈折率１．４９）を素材とするものが用いられる。なお、発光板１及び受光板２の側面同士は必ずしも接触させる必要はなく、一定間隔を隔てて離間させるようにしてもよい。また、素材及び屈折率についても、上記した素材及び値に限定されるものではない。
【００２１】
上記発光板１の入射面として機能する第１の側端面１ａには、発光素子３が対向配置されている。発光素子３は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）からなり、上記発光板１内に上記入射面１ａからセンサ光５を入射する。センサ光５としては、例えば０．７〜２．５μｍの波長を持つ近赤外光が用いられる。その理由は、血液中のヘモグロビンが特にこの波長を持つ近赤外光を吸収する特性があるためである。しかし、センサ光５としては必ずしもこの波長に限定されるものではなく、他の波長であってもよい。
【００２２】
発光板１は、第１の側端面１ａから入射したセンサ光５を上面（照射面）１ｂから面発光させる。例えば、発光板１内の底面（下面）部には例えば図３に示すように多数の拡散ドットパターン１ｃが散設されており、上記入射面１ａから発光板１内に入射したセンサ光５をこれらの拡散ドットパターン１ｃにより拡散させて、当該発光板１の上面１ｂ全面から図１の５ａに示すように面発光させる。なお、発光板１の構造は上記構造に限定されるものではなく、例えば液晶ディスプレイのバックライト等で用いられている公知の技術を採用することにより他にも種々の構造を適用できる。
【００２３】
一方、受光板２の出射面として機能する第１の側端面２ａには、受光素子４が対向配置されている。受光素子４は、フォトダイオードやフォトトランジスタ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）又はＣＭＯＳ（Complementary MOS）といった、光量を検出可能なセンサからなり、上記受光板２の出射面２ａから出射された散乱光成分６ａを受光してその受光信号を信号処理ユニット２００に入力する。
【００２４】
信号処理ユニット２００は、増幅部２１と、アナログ／ディジタル変換部（Ａ／Ｄ変換部）２２と、波形処理・出力部２３を備えている。増幅部２１は、上記受光素子３から入力されたアナログの受光信号を、いわゆるオペアンプ等を用いた公知の増幅回路により増幅して出力する。Ａ／Ｄ変換部２２は、上記増幅部２１から出力されたアナログの受光信号をディジタル信号に変換して出力する。
【００２５】
波形処理・出力部２３は、Ａ／Ｄ変換器から出力されたディジタルの受光信号を取り込み、容積脈波の波形解析を行う。解析処理の内容としては、ディジタル受光信号の時間変化を時系列データとして取得し、この取得された時系列データを平滑化してノイズ成分を除去する処理と、このノイズ成分が除去された時系列データを２階微分することで容積脈波の波形の詳細な変化を検出する処理と、この検出された容積脈波の波形の変化に基づいて容積脈波の特徴を検出する処理がある。
【００２６】
なお、容積脈波の特徴を検出する処理としては、例えば医学診断分野であれば生体の血管の硬化度合いを検出することや、時系列データのピークを検出してこの検出されたピークの間隔から脈拍間隔を検出すること、時系列データの周期性を検出してこの検出された周期性から生体が安静状態であるかどうかを判定すること等が考えられる。また、テレビジョン装置等のリモートコントローラを使用した情報入力の技術分野であれば、容積脈波の波形データから特徴量ベクトルを抽出し、この抽出した特徴量ベクトルが確率分布に従うものとしてとらえてクラスタリング処理を行う。そして、このクラスタリング処理の結果をもとにユーザを認識する処理等が考えられる。なお、容積脈波の特徴を検出する処理の用途は、これらのみに限定されるものでなくその他の用途でもよい。
【００２７】
次に、以上のように構成された生体情報検出装置の動作を説明する。  
発光板１の入射面１ａから発光板１内に入射された発光素子３のセンサ光５は、例えば図３に示すように発光板１内でその底面に散設された拡散ドットパターン１ｃにより拡散され、発光板１の上面１ｂ全面から図３中の５ａに示すように面発光される。
【００２８】
この状態で、ユーザが生体部位７としての例えば指先の腹の部分を、図２に示すように上記発光板１及び受光板２の上面１ｂ，２ｂに同時に接触させたとする。そうすると、発光板１の上面１ｂから面発光されたセンサ光５ａが生体部位７に照射されて散乱光６となる。散乱光６の光量は、血液中のヘモグロビン量に応じて変化する。これは、血液中のヘモグロビンは赤外光を吸収する性質があるため、生体部位７の内部に存在する末梢血管の容積変化に応じて、生体部位７の外部へ散乱する光量と、吸収される光量の割合が変化するためである。
【００２９】
散乱光６のうちの一部の散乱光成分６ａは、図４に示すように受光板２のセンサ面２ｂから内部へ入射し、受光板２により導かれて出射面２ａより出射する。このとき、受光板２のセンサ面２ｂから受光板２内に入射し、出射面２ａより出射する散乱光成分６ａとは、例えば図４に示すように受光板２のセンサ面２ｂに対してその臨界角θよりも大きな入射角をもつ成分である。
【００３０】
ここで、臨界角θは受光板２の屈折率をｎ１、空気の屈折率をｎ２とすると、反射の法則を用いて以下の式で計算される。  
θ＝arcsin（ｎ２／ｎ１）          …（１）
例えば、受光板２として先に述べた屈折率ｎ１＝１．４９のアクリル樹脂を用いたとすると、空気の屈折率ｎ２＝１であるから、臨界角θは上記（１）によりθ＝４２．１５５°と算出される。
【００３１】
すなわち、散乱光６のうちこの臨界角θ＝４２．１５５°より大きい角度を有する散乱光成分６ａは、受光板２内にそのセンサ面２ｂから入射すると、受光板２のセンサ面２ｂと底面との間で全反射を繰り返して第１の側端面（出射面）２ａに導かれ、当該出射面２ａから出射されて受光素子４で受光される。
【００３２】
この受光素子４で受光された散乱光成分６ａは、増幅部２１で所定の信号レベルに増幅されたのち、Ａ／Ｄ変換部２２によりディジタル信号に変換され、波形処理・出力部２３に取り込まれる。波形処理・出力部２３では、先ず上記取り込まれたディジタル受光信号の時間変化が時系列データとして抽出され、この抽出された時系列データが平滑化されてノイズ成分が除去される。次に、このノイズ成分が除去された時系列データが２階微分され、容積脈波の波形の詳細な変化が検出される。そして、この検出された容積脈波の波形の変化に基づいて生体部位７の種々の特徴を抽出することができる。
【００３３】
すなわち、受光素子３から出力される受光信号の信号レベルは、生体部位７内における末梢血管の血液容積の変化が反映された値となる。ここで、生体部位７内の末梢血管の血液容積は心臓の拍動によって時間的に変化する。このため、上記受光信号の信号レベルの時間変化は容積脈波の波形を表すものとなり、この波形から生体部位７の末梢血管の硬化度合いや脈拍間隔、その周期性等を判定することが可能となり、また容積脈波の波形データの特徴からユーザを認識することが可能になる。
【００３４】
以上詳述したように第１の実施形態では、発光板１及び受光板２を、その一方の側面同士が接触しかつ上面１ｂ，２ｂが同一面を形成するように水平方向に並べて配置し、発光素子３のセンサ光５を発光板１に対しその第１の側端面１ａから入射して上面１ｂから面発光させる。そして、上記発光板１及び受光板２の上面１ｂ，２ｂに生体部位７を接触させたとき、上記発光板１から面発光されたセンサ光５ａの照射により当該生体部位７において発生した散乱光６のうち受光板２にそのセンサ面２ｂから入射した散乱光成分６ａを受光板２の出射面２ｂから出射させて受光素子４で受光させる。そして、この受光素子４で受光された散乱光成分６ａの受光信号を信号処理ユニット２００に入力し、生体部位７の容積脈波の波形の変化を検出して生体部位７の特徴を抽出するようにしている。
【００３５】
したがって第１の実施形態によれば、以下のような効果が奏せられる。  
すなわち、発光板１及び受光板２は水平方向に並べて配置されるため、発光板１の上面１ｂから面発光されたセンサ光５ａが受光板２に直接入射して受光素子４に導かれることはなくなり、これにより受光素子４が飽和する不具合を防止することができる。また、上記したように発光板１及び受光板２は水平方向に並べて配置されるので、上下に重ねて配置する場合に比べて光検出ユニット１００の厚みを小さくすることができる。この結果、光検出ユニット１００をリモートコントローラ等の小型電子機器に組み込んだ場合に、その厚み方向のサイズの増加を防止することができる。さらに、生体部位７は発光板１の上面１ｂに直接接触する。このため、発光板１の上面１ｂから面発光された光は減衰することなく生体部位７に直接照射されることになり、これにより発光素子３の駆動電流を増加させることなく生体部位７に対し血流量を安定的に計測する上で十分な光量を照射することが可能となって、計測精度を高めることが可能となる。
【００３６】
［第２の実施形態］
図５は、この発明の第２の実施形態に係わる生体情報検出装置の光検出ユニットの構成を示す斜視図であり、図中１１０が光検出ユニットを示している。なお、同図において前記図１と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００３７】
発光板１及び受光板２は、その一方の側面同士が接触しかつ上面１ｂ，２ｂが同一面を形成するように、水平方向に並べられた状態で配置されている。発光板１の第２の側端面１ａ′には発光素子３が対向配置され、また受光板２の第１の側端面２ａには受光素子４が対向配置されている。すなわち、発光素子３及び受光素子４が発光板１及び受光板２の互いに反対側となる側端面１ａ′，２ａに対向配置された構成となっている。
【００３８】
このように構成すると、例えばリモートコントローラ等の小型電子機器に光検出ユニット１１０を実装する際に、発光板１及び受光板２の同一の側端面１ａ，２ａに発光素子３及び受光素子４を並べて配置する実装スペースを確保できない場合でも、光検出ユニット１１０の性能を維持したまま実装が可能となる。
【００３９】
［第３の実施形態］
図６は、この発明の第３の実施形態に係わる生体情報検出装置の光検出ユニットの構成を示す斜視図であり、図中１２０が光検出ユニットを示している。なお、同図においても前記図１と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００４０】
前記第１及び第２の実施形態と同様に、発光板１及び受光板２はその一方の側面同士が接触しかつ上面１ｂ，２ｂが同一面を形成するように、水平方向に並べられた状態で配置される。発光板１の第１及び第２の側端面１ａ，１ａ′にはそれぞれ発光素子３１，３２が対向配置され、また受光板２の第１及び第２の側端面２ａ，２ａ′にはそれぞれ受光素子４１，４２が対向配置されている。すなわち、発光板１及び受光板２の両方の側端面にそれぞれ発光素子３１，３２及び受光素子４１，４２が対向配置された構成となっている。上記受光素子４１，４２の受光信号は合成されたのち信号処理ユニット２００に入力される。
【００４１】
このように構成すると、発光板１にはその両方の側端面１ａ，１ａ′から発光素子３１，３２によるセンサ光５１，５２が入射することになり、これにより発光板１の上面１ｂから面発光されるセンサ光５ａの光量の発光位置によるばらつきを低減して、発光板１の上面１ｂの発光位置に依らず光量をより均一にすることができる。また、受光板２においても、その両方の側端面２ａ，２ａ′から出射される散乱光成分６ａ，６ａ′がそれぞれ受光素子４１，４２で受光される。このため、受光板２の上面２ｂのどの位置に生体部位７が接触しても、常にＳ／Ｎの高い受光信号を信号処理ユニット２００に入力することができ、この結果より安定性の高い検出を行うことが可能となる。
【００４２】
［第４の実施形態］
図７は、この発明の第４の実施形態に係わる生体情報検出装置の光検出ユニットの構成を示す斜視図であり、図中１３０が光検出ユニットを示している。なお、同図において前記図６と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００４３】
第４の実施形態における光検出ユニット１３０は、第３の実施形態で述べたように両方の側端部に発光素子３１，３２を対向配置した発光板１と、両方の側端部に受光素子４１，４２を対向配置した受光板２を複数個並べて配置した構成となっている。
このような構成であるから、接触位置による検出精度のばらつきを低く抑えた上で広いセンサ面を形成することができる。
【００４４】
［第５の実施形態］
図８は、この発明の第５の実施形態に係わる生体情報検出装置の光検出ユニットの構成を示す斜視図であり、図中１４０が光検出ユニットを示している。なお、同図において前記図５と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００４５】
第５の実施形態における光検出ユニット１４０は、櫛歯状に形成された発光板１１と、同じく櫛歯状に形成された受光板２１を備え、これらの発光板１１及び受光板２１をその突出片１１１，１１２と突出片２１１，２１２，２１３とが交互にかみ合うように配置したものとなっている。また、上記発光板１１の基端辺部には複数個の発光素子３が一定の間隔を隔てて配置され、これらの発光素子３により上記発行板１１内にその基端辺部からセンサ光を入射して上記突出片１１１，１１２の上面から面発光させている。さらに、受光板２１の基端辺部には複数個の受光素子４が一定の間隔を隔てて配置されている。これらの受光素子４は、上記突出片２１１，２１２，２１３の基端辺部から出射される散乱光成分をそれぞれ受光して信号処理ユニット２００に入力する。  
このような構成であるから、光検出ユニット１４０を簡単かつ高精度に組み立てることが可能となり、また構造的により安定したセンサ面を形成することが可能となる。
【００４６】
［第６の実施形態］
図９は、この発明の第６の実施形態に係わる生体情報検出装置の光検出ユニットの構成を示す斜視図であり、図中１５０が光検出ユニットを示している。なお、同図において前記図５と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００４７】
第６の実施形態における光検出ユニット１５０は、発光板１２及び受光板２２をその厚み方向に湾曲形成し、これらの発光板１２及び受光板２２の互いに反対側となる側端面にそれぞれ発光素子３及び受光素子４を対向配置したものである。  
このように構成すると、例えば生体部位７の形状に応じて最適な形状のセンサ面を形成することができ、これによりセンサ面に対する生体部位７の接触面積を増やして容積脈波の検出精度を高めることができる。また、それだけでなく、光検出ユニット１５０はリモートコントローラや携帯端末、自動車のハンドルなど、光検出ユニット１５０が搭載される対象となる機器が曲面形状をもっていたとしても、それら機器の形状に合わせて設計し、設置することが可能になる。
【００４８】
［第７の実施形態］
図１０は、この発明の第７の実施形態に係る生体情報検出装置における光検出ユニットの要部構成を示すものである。この第７の実施形態における光検出ユニットは、受光板２の出射面２ａと受光素子４との間に集光レンズ９を配置したものである。  
このように構成すると、受光板２の出射面２ａから出射された散乱光成分６ａを集合レンズ９により集光して受光素子４に受光させることができ、これにより受光素子４の受光感度が低い場合でも高精度の検出を行うことができる。
【００４９】
［その他の実施形態］
前記各実施形態では、発光素子３を設け、この発光素子３が発光したセンサ光５を発光板１に入射するようにした。しかし、十分な光量の自然光又は室内光が得られる環境下で使用する場合には、上記自然光又は室内光をセンサ光５として使用するようにしてもよい。このようにすると、発光素子３を不要にすることができ、その分部品点数を削減して装置の簡単小型化、低価格化及び消費電力の低減を図ることが可能となる。
【００５０】
また、前記各実施形態ではいずれも短冊状の長方形板からなる発光板１及び受光板２を用いた場合を例にとって説明したが、正方形、長方形、円形、楕円形又は多角形の柱状帯又は板状体からなる光学部材を使用してもよい。その他、第１及び第２の光学部材の形状や材料、信号処理ユニットの構成とその処理内容、容積脈波の検出情報の用途等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。
【００５１】
要するにこの発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１，１１，１２…発光板、２，２１，２２…受光板、１ａ…入射面、１ｂ…発光面、１ｃ…拡散ドットパターン、２ａ…出射面、２ｂ…センサ面、３…発光素子、４…受光素子、５…センサ光、５ａ…面発光されたセンサ光、６…散乱光、６ａ…散乱光成分、７…生体部位、９…集光レンズ、２１…増幅部、２２…Ａ／Ｄ変換部、２３…波形処理・出力部、１１１，１１２…発光板の突出片、２１１，２１２，２１３…受光板の突出片、１００，１１０，１２０，１３０，１４０，１５０…光検出ユニット、２００…信号処理ユニット。
【図１】
0005619050.tif 000002
【図２】
0005619050.tif 000003
【図３】
0005619050.tif 000004
【図４】
0005619050.tif 000005
【図５】
0005619050.tif 000006
【図６】
0005619050.tif 000007
【図７】
0005619050.tif 000008
【図８】
0005619050.tif 000009
【図９】
0005619050.tif 000010
【図１０】
0005619050.tif 000011